大学化学总结PPT课件
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l
0/s 1/p
2/d …
n-1
m
0 0 ,±1 0,±1,±2 0,±1,±2…±(n-1)
ms
±1/2
l轨道形状,m轨道空间取向
- 40
指出2p,3d这些原子轨道相应的主量子数n,角量子数l
的值各为多少?每种轨道包含的轨道数目是多少?
n
l
轨道数
2p
2
1
3
- 41
核外电子的排布
1.电子在原子轨道中排布的基本原则
拉乌尔定律
沸点上升 Tb = kb . m = kb . n(质)/w(剂) 凝固点降低 Tf = kf . m = kf . n(质)/w(剂)
渗透压 Π(p) = cRT kpa
-8
将3.24g硫溶于40.0g苯中, 苯的沸点由80.15上升至80.96OC ,求单质硫由几个硫原子组成?(苯的Kb为2.53 K•kg/mol。)
• 电化学腐蚀分为:析氢腐蚀和吸氧腐蚀
金属的腐蚀
化学腐蚀 电化学腐蚀
负极——氧化反应——阳极 正极——还原反应——阴极
析氢腐蚀 吸氧腐蚀
- 33
• 吸氧腐蚀
阴极:O2 + 2H2O + 4e = 4OH阳极:2Fe - 4e = 2Fe2+
总反应: 2Fe + O2 + 2H2O = 2Fe(OH)2
的规则,而是遵循量子力学的规则。
微观粒子的运动特征: 量子化特征 + 波粒二象性
- 37 37
描述原子中的电子运动状态的波函数称为原子轨道。 应该特别强调的是,这里所称的“轨道”是指原
子核外电子的一种运动状态,是一种具有确定能量的 运动状态,而不是经典力学中描述质点运动的某种确 定的几何轨迹,也不是玻尔理论所指的那种固定半径、 园形的波尔轨道表达式。
[Co(H2O)2(NH3)3Cl]2+
- 28
为什么配制碘酒时要加入适量的KI ?
- 29
第二章:溶液中的化学平衡
第三节
电化学平衡及其应用
• 原电池与电极电位 • 电解 • 金属的腐蚀与防护
- 30
2、原电池的组成
外电路
负极 Zn = Zn2+ + 2e
电子从原电池流 出(到外电路) 的一极。
•弱酸弱碱的电离平衡 •酸碱质子理论 •水解平衡 •同离子效应和缓冲溶液
- 14
1、一元弱酸、弱碱的电离平衡
(1)电离平衡与电离平衡常数 弱酸、弱碱为弱电解质,在水中部分电离,电离产生的正、负离子
与未电离的分子间建立如下的化学平衡:
弱酸
HAc
H+ + Ac-
其平衡常数,即弱酸的电离常数:
其中: C—实际浓度 mol / L, [ ]—相对浓度 (纯数)。
3)摩尔分数= 溶质的物质的量/ 全部溶液的物质的量 x = n / n总 无单位
-5
第二节:稀溶液的依数性
难挥发非电解质的稀溶液有一些特殊的共性,与溶质 的本质无关,只与溶质的数量有关,这种性质成为溶液的 依数性。
1、蒸气压下降 2、沸点上升 3、凝固点降低 4、渗透压
-6
蒸气压下降多少? ——拉乌尔定律
用一、二、三…...表示。
用罗马数字(I、II、III…)表示
Fe(CN)63- 六氰合铁(Ⅲ)酸根离子 [Co2(CO)8]
② 若存在多种配位体:
八羰基合二钴(0)
先负离子(酸根离子)后中性分子; 负离子:先简单负离子后复杂负离子;
[Co(NH3)3Cl3]0
先无机配位体后有机配位体; 中性分子:水、氨、有机分子。
nF [还原态]y
EMn+/ M
=
EM n+/
M
+
0—.05—9V—
n
lg[氧—化—态—]x
[还原态]y
式中: EMn+/ M :非标准状态下的电极电位 EM n+/ M:标准电极电位 [氧化态]、[还原态]:分别为氧化态和还原态物质的相对浓度 (溶液中的物种)或相对分压(气态物种)
- 32
金属的腐蚀
- 23
缓冲溶液的pH值计算
基本依据:弱酸弱碱电离平衡关系 以HAc+NaAc为例说明如下:
设缓冲溶液是由c酸浓度的HAc和c碱浓度的NaAc构成的,则:
HAc
H+ + Ac-
起始浓度:
c酸
电离平衡时:c酸- x c酸
0
c盐
x
c盐 + x c盐
- 24
同理对于弱碱和弱碱盐组成的缓冲溶液: [碱] [盐]
“吸收” 氧气
吸氧腐蚀是电化学腐蚀的主要形式。
- 34
• 浓差腐蚀
插入水中的钢铁,腐蚀主要发生在近水部分还是水下较深的部分?
在Fe和O2组成的原电池中,O2为阴极,电极反应为:
阴极:O2 + 2H2O + 4e = 4OH-
Fe
E(O2/OH-)
=
E (O2/OH-)
+
—0.045—9V—
lg
—P[O(O—H2-)]4—
如何使溶胶聚沉? 当溶胶稳定条件被破坏,胶粒就会聚集长大而从介质中沉 积下来,发生聚沉。方法有:加电解质,加热,改变PH值 ,加入相反电性溶胶。
- 12
胶团结构
[A ( )g m n II(n x)K ]xx K
胶核 电位离子
反离子
扩散层
胶粒
胶团
返回
- 13
第二章:溶液中的化学平衡
第一节: 溶液中的酸碱平衡
p =
nA nA+nB
p0 或: p = xA p0
对于稀溶液:nB>> nA, 所以 nA+nB nB
p
nA nB
p0
下列溶液中,其溶液上方蒸汽压最低的是( )。
A. 0.10mol/L 醋酸
B. 0.10mol/L NaOH
C. 0.10mol/L蔗糖溶液
D. 0.10mol/L MgCl2
-7
(1) 鲍利不相容原理 在同一原子中,不能有两个电子处于完全相同的状态。
(2) 能量最低原理
在基态时,电子在原子轨道中的排布,在不违背鲍利原理的前提下,总是优先排入 能量尽可能低的轨道。
(3) 洪特规则
在能量相同的原子轨道,即所谓等价轨道(如三个p轨道、五个d轨道、七个f轨道, 亦称为简并轨道)中排布的电子,总是尽可能分占不同的等价轨道而保持自旋相同。
- 25
第二章:溶液中的化学平衡
第三节
配位化合物 及水溶液中的配位平衡
- 26
配合物的组成
中心离子 /
中心形成体
配位原子
配位体/ 配体
[Cu(NH3)4]2+ SO4 2-
内界
外界
配位数
- 27
三 配位化合物的命名 (1)内界(配离子)的命名
① 命名顺序为:
合 [配位数] → [配位体] →
→ [中心离子(标出氧化数)]。
- 19
二、酸碱质子理论
凡是能给出质子的物质都是酸;酸是质子的给予体。
凡是能接受质子的物质都是碱;碱是质子的接受体。
根据酸碱质子理论,酸和碱之间有如下的“共轭关系”:
HA
H+ + A-
酸
碱
左边的HA称为碱A的“共轭酸”;右边的A称为酸HA的“共轭碱”。 酸给出质子后剩余的部分就是碱;碱接受质子后就变成了酸。
解:设溶液中硫单质的摩尔质量为M g•mol-1。
△Tb =[(80.96+273)-(80.15+273)]K
3 . 24 g
=Kb • m =2.53K•kg•mol-1 ×
M 0 . 040
kg
M = 253g•mol-1
硫的相对原子质量为32,硫原子数
n
253 32
8
单质硫由8个硫原子组成,分子式为S8 。 - 9
-2
分散体系—按分散质的大小分类
1. 粗分散体系
分散质粒子直径:>10-6m
如:豆浆、泥浆。 显微镜或肉眼可以观察到。
多相不均匀体系,不稳定。
2. 分子或离子分散体系 分散质粒子直径:<10-9 m 如:氯化钠溶液。 单相均匀体系,稳定。
3.胶体分散体系 分散质粒子直径:10-9~10-6m 如:溶胶,蛋清,天然水中的杂质。 貌似单相体系,实为多相体系,能保持相对的稳定。 是高度分散的微不均匀体系。
假设25oC时某树干内部的树汁细胞液浓度为0.20mol/L,当外 部水分吸收进入树汁后,由于渗透压的作用,可以把树汁在树内 提升多少米?
因为Ⅱ=cRT
Ⅱ=[0.20×8.314×(273+25)]Pa=495.54 kPa
所以
Ⅱ=ρ•g•h
H=Ⅱ/ρg
=(495544.2/1000×9.8)m=50.56m
HCl, H2O, HSO4-
- 20
* 质子酸、质子碱有强弱之分:
酸和碱的强度,就是它们给出或接受质子的倾向的衡量尺度。 凡是容易给出质子的是强酸,它的共轭碱就是弱碱。凡是容易接受 质子的碱就是强碱,它的共轭酸就是弱酸。
例如: HCl是强酸,Cl-就是弱碱; HAc是弱酸,Ac-就是强碱; OH-是强碱,H2O就是弱酸。
-3
相似相溶原理 结构相似的物质之间容易互相溶解。
为什么I2 能溶于CCl4 ,而不溶于水; KMnO4 易溶于水但不溶于CCl4 中 ?
-4
溶液浓度的表示
1)物质的量浓度 = 溶质的物质的量/ 每升溶液
c = n(溶质) / V(溶液) 单位:mol/L
2)质量摩尔浓度= 溶质的物质的量/ 每千克溶剂 m = n(溶质) / w(溶剂) 单位:mol/kg
- 21
四、同离子效应和缓冲溶液
(1)什么是“同离子效应”?
在弱电解质溶液中,加入与弱电解质具有相同离子的强电解质, 而影响电离平衡,使弱电解质的电离度降低,这种现象叫“同离子效 应。
- 22
(2)缓冲溶液 什么是“缓冲溶液? 凡是能够对溶液的pH值起稳定作用,具有一定的抗酸、
抗碱、抗稀释的本领的溶液,叫做“缓冲溶液”。 缓冲溶液的组成 弱酸+弱酸盐:HAc + NaAc 弱碱+弱碱盐:NH3 + NH4Cl 多元弱酸的酸式盐及其次级盐:H2PO3-+HPO32CO32-+HCO3-
HA
H+ + A-
初始浓度: 平衡浓度:
[HA]0 [HA]0 –X
0
[A]0
X [A]0+X
=
X([A]0+X) [HA]0-X
=
X[A]0 [HA]0
P130, 20题
- 18
pH = - lg [H+] pOH = - lg [OH-] 根据水的电离平衡关系,他们之间有如下的联系:
pH + pOH = 14
- 15
弱碱:
NH3 ·H2O
NH4+ + OH-
其平衡常数,即弱碱的电离常数Kb
注意要点
* Ka、Kb 表示了弱酸、弱碱在电离方面的本质特性。只 与温度有关,与浓度无关。
* 常见 弱酸、弱碱的电离常数,有表可查。(p71) * 水的浓度不包括在平衡常数表达式内。
- 16
试计算浓度为0.05mol/L的HA酸中H+及A-离子的浓度及该酸 的电离度,已知HA酸的标准解离常数为KaΘ
第一章 水基分散系 第二章 溶液中的化学平衡 第三章 结构化学 第四章 单质及无机化合物 第五章 有机化合物 第六章 生命与化学
-1
在一个体系中,任何 物理性质和化学性质完全 相同且与其它部分有明确界面 隔开的均匀部分
相 都称为 。
在由同一种物质形成的体系中可以有多个相 。 在单相体系中可以存在多种物质。
上 段
O2 + H2O + 4e = 4OH-
因为在水面处氧气浓度大于水下,水 面处氧的氧化能力高于水下。
所以近水面处为阴极,水深处的 Fe被腐蚀。
下 段
Fe = Fe2+ + 2e
上段生锈,下段蚀坑。 - 35
第三章 结构化学
第一节 原子结构与元素周期
- 36 36
结论: 微观粒子并不遵循经典物理学
因此可以把树汁在树内提升50.56m。
- 10
三、胶体
溶胶的动力性质 ——布朗运动
胶体微粒处于 不停顿 的无规则运动状态, 这种运动称为溶胶粒
子的布朗运动。
溶液的光学性质 ——丁铎尔效应
溶胶的电学性质——电泳
胶体粒子带电荷 As2S3、Fe(OH)3、
- 11
溶胶为什么能稳定?
高度分散的胶粒不断处于布朗运动之中,这种运动可以 阻止重力作用引发的下沉。相同电性的胶粒通过静电作用 相互排斥,阻止胶粒间聚结作用。
设平衡时氢离子浓度为X mol/L。弱电解质(弱酸)的电离平衡:
HA
H+ + A-
初始浓度: 平衡浓度:
[HA]0 [HA]0 –X
00 XX
=
X2 [HA]0-X=Biblioteka X2 [HA]0=
X [HA]0
x 100%
- 17
若溶液中同时存在弱酸盐:
设平衡时氢离子浓度为X mol/L。弱电解质(弱酸)的电离平衡:
负极上总是发生 氧化反应。
盐桥(内电路)
正极 Cu2+ + 2e = Cu
电子(从外电路) 流入原电池的一 极。
正极上总是发生 还原反应。
- 31
(4)浓度与电极电位的关系
——能斯特方程式
对于任何一个电极反应:
x 氧化态物质(Mn+) + ne
y 还原态物质(M)
EMn+/ M = EMn+/ M + RT ln [氧化态]x
原子轨道相应的能量也称为原子轨道能级。
- 38
波函数Ψ本身没有明确、直观的物理意义。 但Ψ2 表示了核外电子在空间某位置上单位体积内出现的几率 大小,称为电子在此空间位置上出现的几率密度。
- 39
一组(n,l,m)代表一个原子轨道 一组(n,l,m,ms)代表一个电子的运动状态
n(K/L/M/N)